Compliment van de maand: DNV over LDES

In onze reeks ‘Compliment van de Maand’ belichten we iedere maand een partij die zich op een bijzondere manier inzet om de implementatie van energieopslag te versnellen. Voor oktober gaat dit compliment naar DNV, een internationaal ingenieursbureau met veel expertise op het gebied van energietechniek. Met een nieuw onderzoek brengen ze de discussie over de ontwikkeling van LDES weer een stap verder. 

Batterijen en LDES

Recent heeft DNV een position paper uitgebracht met de titel ‘The competitive position of long-duration storage solutions in the power system’. Eerder presenteerde DNV de conceptversie hiervan al bij ESNL. In dit rapport analyseert het bureau hoe verschillende typen elektriciteitsopslag met elkaar concurreren in een energiesysteem dat is gebaseerd op zon en wind. Door de snelle groei van zonne- en windenergie neemt de behoefte aan flexibiliteit in het elektriciteitssysteem sterk toe, en is een belangrijke vraag hoe die het meest kosteneffectief ingevuld kan worden. 

Batterijen op basis van Li-ion worden steeds goedkoper, maar op dit moment nog vooral ingezet voor balancering van energievraag -en aanbod op de korte termijn. Ze zijn technisch gezien het meest geschikt om snel te schakelen met grote vermogens (MW), maar relatief duur om ook langdurig capaciteit (MWh) te leveren. Opslagtechnieken die juist het goedkoopst zijn als ze langdurig capaciteit leveren, zoals flowbatterijen, metaal-lucht batterijen en perslucht, kunnen daarom een belangrijk deel van de flexibiliteitsbehoefte vervullen – mits ze competitief zijn. Deze technieken worden typisch LDES (long-duration energy storage) genoemd, en hebben vaak als voordeel dat ze gebruik maken van relatief goedkope en goed verkrijgbare materialen. 

LDES: road to market

DNV onderzocht Duitsland en Spanje als voorbeeldlanden voor 2035. In Spanje, met een door zon gedomineerd systeem, concludeert het bureau dat vooral 2-uursbatterijen rendabel zullen zijn, terwijl Duitsland met meer wind een mix van 2- en 4-uursbatterijen nodig heeft. Ondanks dat deze ontworpen zijn voor een beperkt aantal uren, verwacht DNV dat deze in de praktijk voor wel 18 uren zullen worden geladen of ontladen (op een lager vermogen). Dit heeft tot gevolg dat een groter deel van de flexibiliteitsbehoefte door batterijen zou kunnen worden ingevuld dan eerder gedacht.  

Dat betekent echter niet dat er geen markt overblijft voor LDES. De LDES-technieken hebben zeker ook potentie, maar moeten serieus in kosten dalen om concurrerend te worden. DNV schat in dat LDES-technieken, die typisch een lagere efficiëntie hebben, in 2035 tussen de €15 en €25 per geïnstalleerde kWh moeten kosten om een marktaandeel te kunnen krijgen. Daarbij benadrukt DNV ook dat het cruciaal is dat LDES-technieken een duidelijke niche vinden, waarbij het voordeel van langdurig op maximaal vermogen kunnen (ont)laden dermate belangrijk is dat Li-ion batterijen (en industriële vraagsturing) economisch minder interessant zijn. 

En nu: keuzes voor flexibiliteit

Met dit onderzoek brengt DNV meer scherpte aan in de discussie over de invulling van onze flexibiliteitsbehoefte. De batterijenmarkt zal een belangrijk deel vervullen, maar als we ook de voordelen van LDES tot hun recht willen laten komen, moeten er twee dingen gebeuren: 

1. de technische ontwikkeling van LDES versneld aanjagen, en  
2. zorgen dat er beleid is om de groeiende behoefte aan langdurige flexibiliteit in te vullen – bijvoorbeeld met een duurzaam capaciteitsmechanisme.  

De nieuwe inzichten van DNV helpen om beleidskeuzes te informeren, en daarom verdient het publiceren van dit eigen onafhankelijke onderzoek een groot compliment.